Spänning och strängvibrationer:
Spänningen hos en gitarrsträng hänvisar till mängden kraft som appliceras för att sträcka den. När du stämmer en gitarr justerar du spänningen på varje sträng genom att vrida på stämstiften.
När en gitarrsträng plockas, vibrerar den snabbt fram och tillbaka och producerar ljudvågor som färdas genom luften och når våra öron. Frekvensen av dessa vibrationer bestämmer tonhöjden på ljudet vi hör.
Förhållandet mellan spänning och frekvens:
Spänningen i en sträng påverkar direkt dess frekvens. Enligt fysiken för vibrerande strängar, ju högre spänningen är, desto snabbare vibrerar strängen. Detta innebär att en sträng med högre spänning kommer att producera ett högre frekvensljud när den plockas.
Matematiskt kan detta förhållande uttryckas med följande formel:
f =(1/2L)√(T/m)
Där:
f representerar vibrationsfrekvensen (pitch)
L representerar strängens längd
T representerar spänningen som appliceras på strängen
m representerar massan per längdenhet av strängen
Att öka spänningen (T) samtidigt som de andra faktorerna hålls konstanta resulterar i en ökning av frekvensen (f) av strängens vibrationer.
Varför händer detta?
När spänningen ökas blir strängen stramare och mer sträckt. Detta gör den styvare och mindre flexibel. Som ett resultat av detta motstår strängen att förskjutas från sitt viloläge starkare. När den plockas studsar strängen snabbare och vibrerar snabbare.
Den snabbare vibrationen av strängen producerar ljudvågor med en högre frekvens. Vårt öra uppfattar dessa högre frekvens ljudvågor som en högre tonhöjd.
Sammanfattningsvis ökar spänningen på en gitarrsträng frekvensen av dess vibrationer, vilket leder till en högre tonhöjd när strängen plockas. Denna justering är avgörande för att stämma gitarrer och uppnå önskade musikaliska toner.